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能量是一切生命活动的核心问题,生命体的能量来源与获取途径是地球早期生命起源与演化的关键科学问题.现有研究表明,生物体开始对太阳光能的大规模利用是早期地球生命演化的重要转折,生命随后逐渐发展并繁荣起来.然而,在生命活动中广泛存在着生物化学反应的电子转移过程,电子最初来源是否源自太阳光能以及如何源自太阳光能目前仍不清楚.数十亿年以来,太阳光理应一直激发着地球表面大量存在的半导体矿物产生光电子-空穴对,在早期地球表面处于还原环境与弱酸性介质条件下,半导体矿物产生的光生空穴极易被俘获,分离出的矿物光电子可有效还原二氧化碳为有机物质,提供生命起源所需物质.光电子在电势差的驱动下形成光电子传递链,可直接传递到原始细胞中以维持其新陈代谢过程.天然半导体矿物在早期生命起源过程中还能起到对细胞免遭紫外线辐射的保护作用,而这种保护作用是通过半导体矿物吸收紫外线来实现的.正是持续产生的较高能量的光电子被早期生命细胞所利用,天然半导体矿物光催化作用产生的光电子在早期生命起源过程中扮演着合成物质、保护细胞与提供能量的多种作用,这一机制至今仍在地球表层系统中发挥着重要作用. 相似文献
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王长秋 《矿物岩石地球化学通报》2014,(6)
<正>第21届国际矿物学大会(21st IMA)于2014年9月1~5日在南非首都约翰内斯堡召开。来自全球70多个国家和地区的800余人参加了此次盛会,其中有40多名中国科学家与会。大会围绕"深入探究矿物:信息的矿藏"这一主题探讨,设置了黏土科学、深部地球、经济地质与应用矿物、环境矿物学与环境地球化学、地球化学与岩石学、结晶学与矿物学、行星和宇宙矿物学、分析测试技术与应用等10个板块,共58个专题。与会代表就这些专题展开了热烈并富有成效 相似文献
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为了模拟浅海环境下锰氧化物微生物还原作用诱导碳酸盐沉淀的过程,选取最常见的锰氧化物-水钠锰矿(K_(0.33)Mn_7O_(14)·7H_2O)为研究对象,在不同种类与浓度盐离子(Mg~(2+)、SO_4~(2-))存在条件下开展异化锰还原菌Dietzia cercidiphylli 45-1b好氧还原水钠锰矿的实验研究.通过测试体系蛋白、Mn~(2+)等离子浓度变化,利用X射线衍射(XRD)和X射线吸收谱(XAS)表征反应前后矿物结构变化,来探讨不同初始Mg~(2+)和SO_4~(2-)浓度对于菌株45-1b还原水钠锰矿及诱导碳酸盐矿物沉淀的影响.结果显示体系pH值在4天内从7.0迅速上升至9.3,Mn~(2+)浓度在2天内迅速上升至166μmol/L,随后迅速下降至8μmol/L(第4天),其好氧还原产物为菱锰矿(MnCO3),且其产生量随Mg~(2+)浓度的升高而降低,随SO_4~(2-)浓度的升高而升高.上述实验结果表明好氧环境下菌株45-1b能够利用乙酸为电子供体,水钠锰矿为电子受体还原水钠锰矿释放Mn~(2+),最终转化有机碳为无机碳酸盐矿物菱锰矿.Mg~(2+)通过影响微生物生长和菱锰矿成核对水钠锰矿的还原及菱锰矿沉淀产生抑制作用,而SO_4~(2-)可以缓解Mg~(2+)的抑制作用并促进水钠锰矿的还原及菱锰矿沉淀. 相似文献
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利用硅酸盐细菌研究了微生物对硅酸盐矿物的分解作用。选取层状硅酸盐矿物蒙脱石在30℃与一株编号为3025的硅酸盐细菌B.mucilaginosus进行交互作用,并利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)分析溶液中Si、Al、Mg离子的出溶量,利用X射线衍射(XRD)和显微红外光谱(Micro-FTIR)分析微生物作用后矿物物相和微结构变化。发现经硅酸盐细菌作用后,蒙脱石化学成分及晶体结构发生了细微变化,为微生物活动促进粘土矿物分解作用研究提供了实验和理论依据。 相似文献
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选取9例乳腺炎症、7例乳腺增生的钙化样品,利用光学显微镜(OM)、环境扫描电镜(ESEM)、微区X射线衍射(μ-XRD)等矿物学分析方法对样品进行了原位形貌观察、分离后结构及成分的测试分析,探讨了病灶中钙化的矿物学特征及其组成成分和形成机制。研究结果表明,发生在炎症病灶中的钙化主要类型是脂肪坏死后的钙化,其发生和死亡的脂肪细胞和周围病变后期修复性Ⅲ型胶原有直接关系。增生症中的钙化主要有发生在扩张的导管内和在束状深度交联胶原中的坏死型钙化,扩张的导管边缘处Ⅳ型胶原和大片变性Ⅲ型胶原为钙化提供了成核位点,继而参与无机矿物的形成过程,最后形成较为致密的钙化。乳腺炎症和增生症中的钙化的主要成分均为碳羟磷灰石。 相似文献
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鸟粪石结晶法预处理垃圾渗滤液中高浓度氨氮的研究 总被引:2,自引:0,他引:2
利用鸟粪石结晶法预处理垃圾渗滤液中的高浓度氨氮,通过单因素实验和正交实验探讨了pH值、添加剂种类、添加剂比例、反应时间4个因素对氨氮去除率的影响,结合反应过程中的经济成本得出鸟粪石结晶法最佳工艺条件为:pH=9,添加剂为MgC12·6H2O和Na2HPO4·12H2O,n(Mg2+):n(NH4+):n(PO43-)=1:1:1,反应时间15min,氨氮去除率达到90.13%,剩余氨氮在300mg/L以下。通过XRD和ESEM分析,沉淀产物为鸟粪石。实验表明鸟粪石结晶法可以有效去除垃圾渗滤液中的高浓度氨氮,为后续使用生物法处理提供条件,也可以弥补矿物吸附法去除氨氮的不足。可将其与生物法、矿物吸附法等方法组合使用,综合处理垃圾渗滤液。 相似文献
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脑动脉钙化与脑动脉系统病变有密切联系。本文从矿物学角度出发,使用偏光显微镜(POM),扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、显微红外光谱(micro-FTIR)、同步辐射微区X射线衍射(μ-SRXRD)以及同步辐射微区X射线荧光光谱(μ-SRXRF)对脑动脉粥样硬化斑块中的钙化样品进行了研究。结果表明,钙化主要有球状和块状两种集合体形态,球状钙化具有同心环状或同心放射状构造,直径约0.3~5μm;块状钙化中可见球状钙化被杂乱分布的柱状纳米晶体包裹。钙化主要矿物相为B型碳羟磷灰石(B-CHA),并含Na、Mg、Zn、Fe和Sr等元素,与主动脉钙化中的矿物组成类似。钙化在其形成初期呈分散的小球状,后期大量球体逐渐被CHA纳米晶体充填胶结形成了致密的块状钙化。 相似文献
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组织坏死后矿(钙)化是甲状腺癌病灶中普遍存在的钙化形式之一,与病变关系密切。利用光学显微镜、环境扫描电镜、高分辨透射电镜及显微红外光谱研究了6例甲状腺乳头状癌中的组织坏死后矿化特征。结果表明,组织坏死后矿化往往发生在胶原纤维丰富的位置,与胶原关系密切。矿化表现出2种形态,矿(钙)化灶内为较为致密的隐晶集合体,其表面及其附近的胶原上沉淀有许多微米级矿化小球,离矿化灶较远的胶原纤维上也散布有矿化小球。一些矿化小球边缘还发育絮状矿化物质,使之形成绒球状外貌。矿化物质结晶程度均较差,由纳米多晶组成。钙化灶中央较致密部分的n(Ca)/n(P)比较高,接近羟基磷灰石的理论比值,而其边缘以及矿化小球的n(Ca)/n(P)比均较低,可能含有磷酸八钙等低n(Ca)/n(P)磷酸钙系列矿物。矿化初期形成纳米多晶组成的微米级矿化小球,矿化小球逐渐聚集形成大面积的矿化灶。 相似文献
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华北克拉通北缘隆化地区S型花岗岩的独居石年龄图谱 总被引:1,自引:0,他引:1
位于华北克拉通北缘中段的隆化S型花岗岩由石榴石黑云母花岗岩、石榴石花岗岩以及片麻理化的黑云母花岗岩组成。其主体岩性石榴石黑云母花岗岩SiO_2和Al_2O_3含量分别为64.09%~69.6%以及14.6%~16.13%,K_2O/Na_2O>1.0,A/CNK>1,0,Mg~#在20.76~34.89之间变化,具有明显的Nb、Ta、P、Ti和Sr亏损以及Rb、K和Th富集。石榴石黑云母花岗岩(样品JB6031-1)采用独居石电子探针U-Th-Pb化学法进行测年,获得了2553±120Ma、2180±42Ma和1854±24Ma三个年龄峰值。一颗独居石内部成分分带上6个分析点定年结果构成2553±120Ma的峰值年龄,这一年龄与我们最新获得的2506±7Ma和2541±8Ma(继承锆石年龄)LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄相似,我们将这一独居石年龄解释为继承独居石的年龄,表明在赤城-隆化断裂以北存在太古宙陆块,并且在后期构造-热事件中发生部分熔融形成S型花岗岩。该独居石颗粒幔部成分分带上10个分析点的测年结果揭示的峰值年龄为2181±42Ma,该年龄也是出现频率最高的年龄值,我们建议2181±42Ma为S型花岗岩的结晶年龄,反映了S型花岗岩的侵位时代。独居石颗粒外部成分分带上8个分析点的测年结果构成1854±24Ma的峰值年龄,该年龄与华北克拉通中部带的变质年龄接近,我们将其解释为S型花岗岩的变质年龄,表明华北克拉通北缘的构造演化与中部带的构造演化密切相关。 相似文献